8. Спектр телевизионного видеосигнала и его особенности.

Спектр видеосигнала содержит составляющие в полосе fmin…fmax.

– нижняя граница спектра видеосигнала (сохраняется при передаче любого изображения).

F_max определяется тонкой структурой сигнала, т.е. воспроизведением контуров и мелких деталей изображения(например последовательность из чёрных и белых точек).

Структура сигнала зависит от скорости развёртки, от размеров и формы апертуры (диаметр развёртывающего элемента).

(переход сигнала из чёрного в белое и обратно).

k – формат кадра, z – число строк., f_n – частота кадров.

– количество элементов в кадре.

– количество деталей в секунду.

– длительность одного элемента изображения (пикселя).

При условии равенства горизонтальной и вертикальной чёткости, можно сократить полосу частот в p-раз. p – коэф. Кэлла. , , Δh- шаг развёртки, h – высота кадра, Δгориз - оптический размер горизонтального элемента, равный полупериоду максимальной частоты f_max. p=0,42…0,65.

1/р– формат апертуры(элемента изображения).

, где

- верхняя частота спектра в/с.

Особенности спектра сигнала яркости.

Энергия спектральной составляющей быстро убывает с ростом частоты. Такой характер спектра позволяет совместить 2 или более аналогичных спектров сигнала.

В ВЧ-участке располагаются цветовые поднесущие.

Из теоретического анализа спектра видеосигнала с учётом законов развёртки следует, что спектр дискретный, содержащий гармоники, кратные частоте повторения строк. Вокруг этих гармоник строчной частоты группируются достаточно узкие полосы сигналов боковых частот, обусловленных вертикальной развёрткой и движением деталей изображения.

Гармоники строчной частоты вместе с боковыми гармониками образуют дискретные зоны энергии, несущей информацию о передаваемом изображении.

При построчном разложении в кадре содержится целое число строк.

f_z=zf_n

Каждая строка повторяется каждый кадр.

Расстояние между двумя спектральными линиями кратно целому числу частоты кадров.

Спектр сигнала зависит от наличия движущихся объектов.

Эти изменения, связанные с движением объектов, вместе с изменениями среднего значения яркости составляют низкие частоты спектра видеосигнала. Они лежат в видеосигнале в интервале 0…2 Гц. Воспроизводятся косвенным методом.

специальные алгоритмы обработки изображения.

15. Методы сжатия видеосигнала.

Устранение из него избыточной информации для уменьшения скорости цифрового потока, => более эффективное использование каналов передачи. Устранение избыточности должно выражаться в уменьшении числа отсчетов сигнала или в уменьшении разрядности их двоичных кодовых символов.

MPEG – предварительно изображение разбивается на частичные фрагменты. Эти блоки в дальнейшем обрабатываются независимо.

Преобразование видеоинформации из временной области в спектральную. (Дискретное косинусное преобразование)

13.Канальное кодирование и модуляция

Дополнительно кол-во ошибок 10(-10)…10(-12) бит

Квазибезошибочный канал(не существует)

Тем не менее условие передачи с таким жестким требованием должен быть выполнен, для этой цели применяют помехоустойчивое кодирование.

Помехоустойчивый код-введение определенной избыточности, позволяющей обнаруживать и исправлять ошибки. Скремблирование-перераспределение. Перемещение позволяет длинные пакеты перераспределять на единичные ошибки стоящие далеко друг от друга.

Способ модуляции в большей степени определяет результирующий спектр частот цифр.сигнала

Полоса частот модулирующего сигнала не может быть ниже определяющего предела при котором возникают непреодолимые межсимвольные искажения.(порог Найквиста)

Значительное сокращение спектра частот обеспечивают современные способы модуляции;

-в спутникв ТВ квадратурно фазовая манипуляция(QPM)

-в кабельном квадратрно амплитудная м.(QAM)

-в наземном кодированное ортогональное частотное уплотнение(OFDM